L-серин: новый подход к лечению БАС, болезней Паркинсона и Альцгеймера

В лечении бокового амиотрофического склероза (БАС) или болезни Лу Герига наметился прорыв. Эта новость не получила достаточного освещения в прессе, потому что за ней не стоит крупная фармацевтическая компания и исследования проводились на основе питательного вещества – аминокислоты L-серина. На этом хорошие новости не заканчиваются, поскольку вышеупомянутый прорыв может также быть полезен c другими дегенеративных расстройствами мозга, включая болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

Но началось все с БАС. При БАС наблюдается прогрессирующая дегенерация клеток головного мозга, инициирующих и контролирующих движение мышц. В конечном счете болезнь приводит к полному или почти полному параличу. На начальной стадии болезнь затрагивает произвольное сокращение мышц, симптоматика прогрессирует. На поздних стадиях заболевания пациенту грозит полный паралич. Это мучительный недуг, который может развиваться быстро или довольно медленно. 

БАС был впервые описан в 1869 году, но только в 1939 году Лу Гериг привлек к этой болезни внимание соотечественников и мировой общественности. Болезнь положила конец карьере популярного бейсболиста, любимца публики Лу Герига – и до сих пор ассоциируется с его именем. Более молодому поколению болезнь БАС может быть знакома по фильму 2014 года «Теория всего» о физике-теоретике Стивене Хокинге или по его книге. Он был Эйнштейном своего поколения. Стивен Хокинг умер в 2018 году.

Прорыв

Открытие, которое может иметь положительное влияние на дегенеративные заболевания мозга, было сделано не в известном университете, не в крупной фармацевтической компании и не в государственной лаборатории. Автор этого открытия – этноботаник Пол Кокс. Этноботаника изучает использование коренными народами растений в обрядах и рационе. В конце 1990-х годов Кокс, получивший степень доктора философии в Гарварде, заинтересовался загадкой, которая десятилетиями заводила исследователей в тупик. Он пытался выяснить, почему у коренного населения острова Гуам – народности чаморро в сто с лишним раз чаще развиваются симптомы, часто связанные с дегенеративными заболеваниями головного мозга, такими как БАС, болезнь Альцгеймера и Паркинсона: невнятная речь, паралич лица, потеря двигательных навыков, неподвижность и слабоумие. Ответ нашелся в 2002 году, когда ученый предположил, что жители многократно отравляли сами себя каждый раз, когда вкушали свой любимейший деликатес: сваренную в молоке летучую мышь – глазные яблоки, крылья и пр. 

В 2002 году Кокс и Оливер Сакс, покойный невролог и автор таких книг, как «Пробуждение» (по ней снят одноименный фильм с Робином Уильямсом) и «Человек, который принял свою жену за шляпу», опубликовали в журнале Neurology статью, в которой изложили свою теорию о том, что в мясе и внутренностях летучих мышей в большом количестве содержалось токсичное соединение бета-метиламино-L-аланин (BMAA), вызывавшее дегенерацию мозга. Исследования с участием других групп населения во всем мире, прежде всего в Соединенных Штатах и Франции, также показали, что повышенное содержание BMAA в пищевых источниках, отличных от летучих мышей, тоже связано с развитием БАС.  

Общим для всех этих случаев является отравление соединением BMAA, присутствующим в цианобактериях, – древнейшем виде живых организмов на земле. Летучие мыши на Гуаме питаются семенами саговой пальмы. Необычная корневая система этого растения кишит цианобактериями. В других частях света необычные всплески заболеваемости БАС были вызваны цианобактериями из иных источников. Цианобактерии часто называют сине-зелеными водорослями (Примечание. Все источники сине-зеленых водорослей от бренда iHerb California Gold Nutrition протестированы на отсутствие BMAA). Цианобактерии существуют в океанах, озерах, лужах, прудах и даже под дюнами пустынь от Кувейта до Аризоны. Зачастую цианобактерии просто напичканы BMAA. Коренные жители чаморро получали сверхвысокие дозы токсина, с которым все мы сталкиваемся постоянно. 

Как серин нивелирует токсичность BMAA

Разрушающее мозг действие BMAA основано на изменении формы белков мозга путем замены L-серина. Проще говоря, клетки головного мозга ошибочно принимают BMAA и его более токсичную форму нитрозо-бета-метиламино-L-аланин за L-серин, и в результате замены BMAA на L-серин в белках, вырабатываемых клетками головного мозга, получается белок нестандартной формы. Результатом становится дегенерация белка и токсичность для клеток головного мозга. Белки не сворачиваются должным образом. Они либо сворачиваются необычно, либо не сворачиваются вообще. Большую часть первоначальных исследований провели ученые, работающие в лабораториях Кокса по изучению химии мозга в Джексон-Хоуле, штат Вайоминг.

Возможное действие BMAA при болезни Альцгеймера

BMAA в головном мозге также может привести к образованию токсина бета-карбоната. Это соединение может связываться с рецепторами нейротрансмиттеров на мембранах клеток головного мозга, в том числе с рецепторами под названием НМДА (N-метил-D-аспартат). Такой процесс, в свою очередь, может привести к гибели клеток головного мозга из-за ряда причин, вследствие которых клетки становятся более восприимчивыми к повреждению.

Экспериментальные исследования BMAA и L-серина

В доклинических испытаниях клетки мозга, подвергнутые воздействию BMAA, также подвергались воздействию L-серина. Это позволяло предотвратить образование неправильно свернутых или несвернутых белков. Кроме того, L-серин предотвращал повышенную выработку фермента, который вызывает гибель клеток головного мозга, индуцированную BMAA. 

Исследование, проведенное ученым университета Майами в 2016 году, дает четкое представление о значимой роли L-серина для защиты мозга. Обезьян, у которых есть ген, связанный с повышенным риском развития болезни Альцгеймера у людей, кормили бананами с высоким содержанием BMAA, L-серина или комбинацией этих веществ. В головном мозге обезьян, получавших BMAA, были обнаружены и бляшки, и спутанные клубочки волокон, характерные для болезни Альцгеймера, но у тех обезьян, которым также давали L-серин, таких клубочков в ткани мозга было на 80-90% меньше. 

Клинические испытания с использованием L-серина при БАС

Доклинические исследования применения L-серина при БАС оказались настолько многообещающими, что теперь L-серин используется в испытаниях на людях, чтобы определить, насколько он может быть полезен при этом изнурительном заболевании. Было проведено первое исследование – клиническое испытание первой фазы с целью определить безопасность доз 0,5, 2,5, 7,5 и 15 г при приеме два раза в день. Пациенты, получавшие L-серин, сравнивались с группой плацебо и по пяти другим направлениям клинических испытаний. Первичный результат показал, что L-серин безопасен во всех дозировках. В ходе исследования с показателями группы плацебо также сравнивалось измененное снижение функциональности, измеренное по шкале пересмотренного функционального рейтинга БАС (ALSFRS-R). Результаты на фоне приема L-серина в дозировке 15 г оказались невероятными. Эта доза радикально уменьшила снижение функциональности на 85%. В настоящее время в Медицинском центре Дартмут-Хичкок проводится клиническое испытание второй фазы. 

Жители Огими

Остров Окинава славится долголетием и крепким здоровьем своих жителей. Отдаленная деревня Огими на севере острова с населением 4000 человек считается прототипом «деревни долголетия». По данным Всемирной организации здравоохранения, в этой небольшой деревне проживает больше всего долгожителей на душу населения. Вероятно, здоровью и долголетию жителей способствует множество факторов. К таким факторам можно отнести не только диету и физические упражнения, но и то, что это глубоко-взаимосвязанное сообщество с тесными родственными связями, в котором преобладает матриархальный уклад. Интересный факт: рацион жителей Огими богат L-серином: как правило, потребляемое количество в три-четыре раза выше по сравнению с типичным рационом американца.

L-серин в сравнении с фосфатидилсерином

В головном мозге серин связывается с жирными кислотами и глицерином, образуя фосфатидилсерин, который становится главным фосфолипидом в мозге. Фосфатидилсерин (ФС) является ключевым фактором в определении целостности и текучести клеточных мембран. В норме мозг может вырабатывать достаточное количество фосфатидилсерина, но есть доказательства того, что дефицит ФС у пожилых людей может быть связан с депрессией и/или возрастным нарушением психических функций. Хорошие результаты были получены в ходе многочисленных двойных слепых исследований с добавлением ФС. В частности, эти исследования показали, что ФС улучшает психические функции, настроение и поведение у пожилых людей, в том числе у пациентов с болезнью Альцгеймера и болезнью Паркинсона на ранних стадиях. В отличие от типичных антидепрессантов, фосфатидилсерин не влияет на серотонин и другие нейротрансмиттеры, что предполагает другой механизм действия, такой как снижение секреции гормона стресса кортизола. Типичная дозировка ФС составляет 300 мг в день, но, с учетом отмеченных выше результатов, прием добавок только с L-серином может принести более благоприятные результаты.